王斌喜+楚巖楓

摘要： 對復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)項目，本文綜合運(yùn)用核對表、解析結(jié)構(gòu)模型與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完成技術(shù)風(fēng)險的識別工作，為進(jìn)一步量化研究技術(shù)風(fēng)險發(fā)生的概率以及后果做好準(zhǔn)備工作。此識別技術(shù)能夠提高識別的效率與準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞： 復(fù)雜產(chǎn)品；研發(fā)項目；技術(shù)風(fēng)險識別；貝葉斯網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：C93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）31-0018-03

0 引言

通過文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)在新產(chǎn)品的研發(fā)這個范圍內(nèi)，各種技術(shù)風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險因素的定義內(nèi)涵都相差不大，一般都認(rèn)為復(fù)雜產(chǎn)品研制過程中項目在預(yù)訂的資源約束條件下，達(dá)不到要求的技術(shù)指標(biāo)的可能性及差額幅度。而技術(shù)風(fēng)險因素就是導(dǎo)致技術(shù)風(fēng)險發(fā)生的各種風(fēng)險源，技術(shù)風(fēng)險一旦發(fā)生則產(chǎn)生技術(shù)風(fēng)險事件。但是由于研究問題或者研究的出發(fā)點(diǎn)不同，各種技術(shù)風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險因素的確定與尋找的側(cè)重點(diǎn)都不相同。有兩個大的方向，一個是從整體的角度來尋找技術(shù)風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險因素，即從整個項目進(jìn)度、費(fèi)用、性能方面的不確定性考慮問題。這樣的文獻(xiàn)有很多，比如[1][2][3]，這也是目前研究的最主要的方向。另一類研究是深入到復(fù)雜產(chǎn)品的內(nèi)部來研究技術(shù)風(fēng)險與技術(shù)風(fēng)險因素，它是考慮導(dǎo)致產(chǎn)品中某個具體的功能缺陷的技術(shù)風(fēng)險，考慮導(dǎo)致某個具體的部件失效的技術(shù)風(fēng)險，并以此來尋找技術(shù)風(fēng)險源，即技術(shù)風(fēng)險因素。這類的文獻(xiàn)有[4][5]，目前非常少，但是有很大的研究價值，因為它更加符合企業(yè)研發(fā)的實際需要。研發(fā)單位往往需要更加具體地來把握各種研發(fā)過程中的技術(shù)風(fēng)險。

1 技術(shù)風(fēng)險識別流程

技術(shù)風(fēng)險的識別應(yīng)做到兩點(diǎn)：第一，必須比較好地找出潛在的技術(shù)風(fēng)險以及影響其發(fā)生的潛在的技術(shù)風(fēng)險因素；第二，能夠精確地描述技術(shù)風(fēng)險以及技術(shù)風(fēng)險因素之間的相互關(guān)系，為技術(shù)風(fēng)險的進(jìn)一步量化研究做好準(zhǔn)備。

本文的技術(shù)風(fēng)險識別的著眼點(diǎn)在于深入到復(fù)雜產(chǎn)品的內(nèi)部來研究技術(shù)風(fēng)險與技術(shù)風(fēng)險因素，考慮導(dǎo)致產(chǎn)品中某個具體的功能缺陷的技術(shù)風(fēng)險，考慮導(dǎo)致某個具體的部件失效的技術(shù)風(fēng)險，并以此來尋找技術(shù)風(fēng)險源。由于復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)的復(fù)雜性，引入產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)（PBS）與工作分解結(jié)構(gòu)（WBS）來輔助進(jìn)行識別。其中PBS可以指導(dǎo)風(fēng)險識別人員來了解整個產(chǎn)品，知道整個產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、?？?，從而明確高風(fēng)險的部件、模塊；而WBS可以使技術(shù)風(fēng)險識別人員熟悉在整個研發(fā)過程中進(jìn)行的一系列具體工作，從而使風(fēng)險識別人員明確高技術(shù)風(fēng)險的步驟。這樣為下一步利用核對表找出潛在的技術(shù)風(fēng)險與技術(shù)風(fēng)險因素做好準(zhǔn)備。本文識別技術(shù)風(fēng)險的基本思路是：首先借助于產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)（PBS）與工作分解結(jié)構(gòu)（WBS），利用核對表的方法找出導(dǎo)致功能模塊內(nèi)發(fā)生技術(shù)風(fēng)險的風(fēng)險因素，然后利用解析結(jié)構(gòu)模型來研究各風(fēng)險因素之間的相互關(guān)系，進(jìn)而將其轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)一步量化地研究技術(shù)風(fēng)險發(fā)生的概率以及后果。識別流程圖如圖1所示。

2 技術(shù)風(fēng)險識別模型

2.1 識別技術(shù)風(fēng)險因素 識別技術(shù)風(fēng)險因素就是找出潛在的技術(shù)風(fēng)險以及影響其發(fā)生的潛在的技術(shù)風(fēng)險因子。在PBS與WBS的基礎(chǔ)上，風(fēng)險識別人員可以利用風(fēng)險識別核對表來進(jìn)行各技術(shù)風(fēng)險與技術(shù)風(fēng)險因素的識別，表1為技術(shù)風(fēng)險識別核對表。

2.2 利用ISM建立技術(shù)風(fēng)險因素間的相互關(guān)系 解析結(jié)構(gòu)模型（ISM）可以把模糊不清的思想、看法轉(zhuǎn)化為直觀的具有良好結(jié)構(gòu)關(guān)系的模型[6]。解析結(jié)構(gòu)模型在復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析中有很高的應(yīng)用價值，可以使研發(fā)人員借助結(jié)構(gòu)模型了解對象系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和系統(tǒng)內(nèi)部各要素的相互關(guān)系。因此將其運(yùn)用于復(fù)雜產(chǎn)品的技術(shù)風(fēng)險因子的識別，具有很大的優(yōu)勢。借助于它，可以將各風(fēng)險因素之間的相互關(guān)系分析透徹，這樣就為進(jìn)一步量化技術(shù)風(fēng)險的研究提供了基礎(chǔ)與前提。

2.3 轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型

2.3.1 向貝葉斯網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化 反應(yīng)風(fēng)險因素之間相互影響的解釋結(jié)構(gòu)模型可以及其方便地轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，因為兩者在描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系上具有很大的相似性，這種相似性的結(jié)構(gòu)同樣具有描述變量之間相互依賴、相互影響的復(fù)雜系統(tǒng)的能力。而運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行精確的概率推理與估計，這樣為后續(xù)的技術(shù)風(fēng)險評估工作做了最好的基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作。

2.3.2 狀態(tài)變量與狀態(tài)變量值的定義 風(fēng)險貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型建立后，此時貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點(diǎn)便代表一種技術(shù)風(fēng)險因素，這些技術(shù)風(fēng)險因素存在不同的狀態(tài)，每一種風(fēng)險因素對應(yīng)一種狀態(tài)變量，狀態(tài)值可以被定義為一系類的離散量。表2為一個貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中各狀態(tài)變量與狀態(tài)變量值的定義。

這樣在研發(fā)過程中，實驗或者仿真收集相應(yīng)風(fēng)險因素狀態(tài)值，就可以利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大的推理、診斷功能進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)風(fēng)險的評估與評價等后續(xù)量化工作。

3 案例分析

在飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)過程中，充滿了各種技術(shù)風(fēng)險，參考學(xué)者對于發(fā)動機(jī)葉片斷裂這樣的技術(shù)風(fēng)險的研究[7]，基于以上識別模型，可以進(jìn)行如下識別步驟：

3.1 識別技術(shù)風(fēng)險因素 通過核對表的方法識別出這樣的一組技術(shù)風(fēng)險因素，識別結(jié)果如表3所示。

3.2 利用ISM建立技術(shù)風(fēng)險與風(fēng)險因素間的相互影響關(guān)系 ISM小組用有向圖表示各風(fēng)險因素之間的復(fù)雜的相互影響結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

根據(jù)相互影響關(guān)系圖，建立連接矩陣為：

根據(jù)可達(dá)性矩陣，通過建立區(qū)域劃分表與級別劃分表進(jìn)行區(qū)域與級別的劃分：所有要素均屬于同一個區(qū)域，級別劃分為：π（S）={L1，建立結(jié)構(gòu)模型，如圖3所示。

3.3 轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型

對貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中狀態(tài)變量與狀態(tài)變量值進(jìn)行定義，如表4。其它的識別出的風(fēng)險因素狀態(tài)變量可以依照此進(jìn)行定義，按照出現(xiàn)問題的程度不一樣，來定義不同的狀態(tài)，這就需要研發(fā)的專業(yè)技術(shù)人員與風(fēng)險管理人員一起來進(jìn)行定義。

4 結(jié)束語

本文通過綜合運(yùn)用風(fēng)險核對表、解析結(jié)構(gòu)模型與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)風(fēng)險的識別，能夠較好地解決由于復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)的獨(dú)特特點(diǎn)所帶來的一系列識別難題。這些成果對復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)過程中技術(shù)風(fēng)險識別具有一定的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳勁，景勁松，童亮.復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)創(chuàng)新項目風(fēng)險因素實證研究[J].研究與發(fā)展管理，2005，17（6）：62-69.

[2]遲寶山，蔣科林，李永泰，邢俊文.基于不確定性的研制技術(shù)風(fēng)險度量研究[J].北京理工大學(xué)學(xué)報，2006，26：126-130.

[3]孫志武，李平.航空發(fā)動機(jī)研制項目風(fēng)險分析指標(biāo)體系設(shè)計[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報，2010，23（3）：62-65.

[4]蔣明夫，郭昕，陳光宇，龔小琦.航空發(fā)動機(jī)高空模擬實驗風(fēng)險分析研究[J].燃?xì)鉁u輪實驗與研究，2010，23（2）：52-57.

[5]陳明.復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)風(fēng)險分析與應(yīng)用研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2006.

[6]譚躍進(jìn).系統(tǒng)工程原理[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[7]高云峰.高壓壓氣機(jī)研制項目風(fēng)險管理研究[D].長春：吉林大學(xué)，2010.endprint

摘要： 對復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)項目，本文綜合運(yùn)用核對表、解析結(jié)構(gòu)模型與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完成技術(shù)風(fēng)險的識別工作，為進(jìn)一步量化研究技術(shù)風(fēng)險發(fā)生的概率以及后果做好準(zhǔn)備工作。此識別技術(shù)能夠提高識別的效率與準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞： 復(fù)雜產(chǎn)品；研發(fā)項目；技術(shù)風(fēng)險識別；貝葉斯網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：C93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）31-0018-03

0 引言

通過文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)在新產(chǎn)品的研發(fā)這個范圍內(nèi)，各種技術(shù)風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險因素的定義內(nèi)涵都相差不大，一般都認(rèn)為復(fù)雜產(chǎn)品研制過程中項目在預(yù)訂的資源約束條件下，達(dá)不到要求的技術(shù)指標(biāo)的可能性及差額幅度。而技術(shù)風(fēng)險因素就是導(dǎo)致技術(shù)風(fēng)險發(fā)生的各種風(fēng)險源，技術(shù)風(fēng)險一旦發(fā)生則產(chǎn)生技術(shù)風(fēng)險事件。但是由于研究問題或者研究的出發(fā)點(diǎn)不同，各種技術(shù)風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險因素的確定與尋找的側(cè)重點(diǎn)都不相同。有兩個大的方向，一個是從整體的角度來尋找技術(shù)風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險因素，即從整個項目進(jìn)度、費(fèi)用、性能方面的不確定性考慮問題。這樣的文獻(xiàn)有很多，比如[1][2][3]，這也是目前研究的最主要的方向。另一類研究是深入到復(fù)雜產(chǎn)品的內(nèi)部來研究技術(shù)風(fēng)險與技術(shù)風(fēng)險因素，它是考慮導(dǎo)致產(chǎn)品中某個具體的功能缺陷的技術(shù)風(fēng)險，考慮導(dǎo)致某個具體的部件失效的技術(shù)風(fēng)險，并以此來尋找技術(shù)風(fēng)險源，即技術(shù)風(fēng)險因素。這類的文獻(xiàn)有[4][5]，目前非常少，但是有很大的研究價值，因為它更加符合企業(yè)研發(fā)的實際需要。研發(fā)單位往往需要更加具體地來把握各種研發(fā)過程中的技術(shù)風(fēng)險。

1 技術(shù)風(fēng)險識別流程

技術(shù)風(fēng)險的識別應(yīng)做到兩點(diǎn)：第一，必須比較好地找出潛在的技術(shù)風(fēng)險以及影響其發(fā)生的潛在的技術(shù)風(fēng)險因素；第二，能夠精確地描述技術(shù)風(fēng)險以及技術(shù)風(fēng)險因素之間的相互關(guān)系，為技術(shù)風(fēng)險的進(jìn)一步量化研究做好準(zhǔn)備。

本文的技術(shù)風(fēng)險識別的著眼點(diǎn)在于深入到復(fù)雜產(chǎn)品的內(nèi)部來研究技術(shù)風(fēng)險與技術(shù)風(fēng)險因素，考慮導(dǎo)致產(chǎn)品中某個具體的功能缺陷的技術(shù)風(fēng)險，考慮導(dǎo)致某個具體的部件失效的技術(shù)風(fēng)險，并以此來尋找技術(shù)風(fēng)險源。由于復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)的復(fù)雜性，引入產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)（PBS）與工作分解結(jié)構(gòu)（WBS）來輔助進(jìn)行識別。其中PBS可以指導(dǎo)風(fēng)險識別人員來了解整個產(chǎn)品，知道整個產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、?？?，從而明確高風(fēng)險的部件、模塊；而WBS可以使技術(shù)風(fēng)險識別人員熟悉在整個研發(fā)過程中進(jìn)行的一系列具體工作，從而使風(fēng)險識別人員明確高技術(shù)風(fēng)險的步驟。這樣為下一步利用核對表找出潛在的技術(shù)風(fēng)險與技術(shù)風(fēng)險因素做好準(zhǔn)備。本文識別技術(shù)風(fēng)險的基本思路是：首先借助于產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)（PBS）與工作分解結(jié)構(gòu)（WBS），利用核對表的方法找出導(dǎo)致功能模塊內(nèi)發(fā)生技術(shù)風(fēng)險的風(fēng)險因素，然后利用解析結(jié)構(gòu)模型來研究各風(fēng)險因素之間的相互關(guān)系，進(jìn)而將其轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)一步量化地研究技術(shù)風(fēng)險發(fā)生的概率以及后果。識別流程圖如圖1所示。

2 技術(shù)風(fēng)險識別模型

2.1 識別技術(shù)風(fēng)險因素 識別技術(shù)風(fēng)險因素就是找出潛在的技術(shù)風(fēng)險以及影響其發(fā)生的潛在的技術(shù)風(fēng)險因子。在PBS與WBS的基礎(chǔ)上，風(fēng)險識別人員可以利用風(fēng)險識別核對表來進(jìn)行各技術(shù)風(fēng)險與技術(shù)風(fēng)險因素的識別，表1為技術(shù)風(fēng)險識別核對表。

2.2 利用ISM建立技術(shù)風(fēng)險因素間的相互關(guān)系 解析結(jié)構(gòu)模型（ISM）可以把模糊不清的思想、看法轉(zhuǎn)化為直觀的具有良好結(jié)構(gòu)關(guān)系的模型[6]。解析結(jié)構(gòu)模型在復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析中有很高的應(yīng)用價值，可以使研發(fā)人員借助結(jié)構(gòu)模型了解對象系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和系統(tǒng)內(nèi)部各要素的相互關(guān)系。因此將其運(yùn)用于復(fù)雜產(chǎn)品的技術(shù)風(fēng)險因子的識別，具有很大的優(yōu)勢。借助于它，可以將各風(fēng)險因素之間的相互關(guān)系分析透徹，這樣就為進(jìn)一步量化技術(shù)風(fēng)險的研究提供了基礎(chǔ)與前提。

2.3 轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型

2.3.1 向貝葉斯網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化 反應(yīng)風(fēng)險因素之間相互影響的解釋結(jié)構(gòu)模型可以及其方便地轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，因為兩者在描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系上具有很大的相似性，這種相似性的結(jié)構(gòu)同樣具有描述變量之間相互依賴、相互影響的復(fù)雜系統(tǒng)的能力。而運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行精確的概率推理與估計，這樣為后續(xù)的技術(shù)風(fēng)險評估工作做了最好的基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作。

2.3.2 狀態(tài)變量與狀態(tài)變量值的定義 風(fēng)險貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型建立后，此時貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點(diǎn)便代表一種技術(shù)風(fēng)險因素，這些技術(shù)風(fēng)險因素存在不同的狀態(tài)，每一種風(fēng)險因素對應(yīng)一種狀態(tài)變量，狀態(tài)值可以被定義為一系類的離散量。表2為一個貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中各狀態(tài)變量與狀態(tài)變量值的定義。

這樣在研發(fā)過程中，實驗或者仿真收集相應(yīng)風(fēng)險因素狀態(tài)值，就可以利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大的推理、診斷功能進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)風(fēng)險的評估與評價等后續(xù)量化工作。

3 案例分析

在飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)過程中，充滿了各種技術(shù)風(fēng)險，參考學(xué)者對于發(fā)動機(jī)葉片斷裂這樣的技術(shù)風(fēng)險的研究[7]，基于以上識別模型，可以進(jìn)行如下識別步驟：

3.1 識別技術(shù)風(fēng)險因素 通過核對表的方法識別出這樣的一組技術(shù)風(fēng)險因素，識別結(jié)果如表3所示。

3.2 利用ISM建立技術(shù)風(fēng)險與風(fēng)險因素間的相互影響關(guān)系 ISM小組用有向圖表示各風(fēng)險因素之間的復(fù)雜的相互影響結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

根據(jù)相互影響關(guān)系圖，建立連接矩陣為：

根據(jù)可達(dá)性矩陣，通過建立區(qū)域劃分表與級別劃分表進(jìn)行區(qū)域與級別的劃分：所有要素均屬于同一個區(qū)域，級別劃分為：π（S）={L1，建立結(jié)構(gòu)模型，如圖3所示。

3.3 轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型

對貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中狀態(tài)變量與狀態(tài)變量值進(jìn)行定義，如表4。其它的識別出的風(fēng)險因素狀態(tài)變量可以依照此進(jìn)行定義，按照出現(xiàn)問題的程度不一樣，來定義不同的狀態(tài)，這就需要研發(fā)的專業(yè)技術(shù)人員與風(fēng)險管理人員一起來進(jìn)行定義。

4 結(jié)束語

本文通過綜合運(yùn)用風(fēng)險核對表、解析結(jié)構(gòu)模型與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)風(fēng)險的識別，能夠較好地解決由于復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)的獨(dú)特特點(diǎn)所帶來的一系列識別難題。這些成果對復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)過程中技術(shù)風(fēng)險識別具有一定的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳勁，景勁松，童亮.復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)創(chuàng)新項目風(fēng)險因素實證研究[J].研究與發(fā)展管理，2005，17（6）：62-69.

[2]遲寶山，蔣科林，李永泰，邢俊文.基于不確定性的研制技術(shù)風(fēng)險度量研究[J].北京理工大學(xué)學(xué)報，2006，26：126-130.

[3]孫志武，李平.航空發(fā)動機(jī)研制項目風(fēng)險分析指標(biāo)體系設(shè)計[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報，2010，23（3）：62-65.

[4]蔣明夫，郭昕，陳光宇，龔小琦.航空發(fā)動機(jī)高空模擬實驗風(fēng)險分析研究[J].燃?xì)鉁u輪實驗與研究，2010，23（2）：52-57.

[5]陳明.復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)風(fēng)險分析與應(yīng)用研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2006.

[6]譚躍進(jìn).系統(tǒng)工程原理[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[7]高云峰.高壓壓氣機(jī)研制項目風(fēng)險管理研究[D].長春：吉林大學(xué)，2010.endprint

摘要： 對復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)項目，本文綜合運(yùn)用核對表、解析結(jié)構(gòu)模型與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完成技術(shù)風(fēng)險的識別工作，為進(jìn)一步量化研究技術(shù)風(fēng)險發(fā)生的概率以及后果做好準(zhǔn)備工作。此識別技術(shù)能夠提高識別的效率與準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞： 復(fù)雜產(chǎn)品；研發(fā)項目；技術(shù)風(fēng)險識別；貝葉斯網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：C93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）31-0018-03

0 引言

通過文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)在新產(chǎn)品的研發(fā)這個范圍內(nèi)，各種技術(shù)風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險因素的定義內(nèi)涵都相差不大，一般都認(rèn)為復(fù)雜產(chǎn)品研制過程中項目在預(yù)訂的資源約束條件下，達(dá)不到要求的技術(shù)指標(biāo)的可能性及差額幅度。而技術(shù)風(fēng)險因素就是導(dǎo)致技術(shù)風(fēng)險發(fā)生的各種風(fēng)險源，技術(shù)風(fēng)險一旦發(fā)生則產(chǎn)生技術(shù)風(fēng)險事件。但是由于研究問題或者研究的出發(fā)點(diǎn)不同，各種技術(shù)風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險因素的確定與尋找的側(cè)重點(diǎn)都不相同。有兩個大的方向，一個是從整體的角度來尋找技術(shù)風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險因素，即從整個項目進(jìn)度、費(fèi)用、性能方面的不確定性考慮問題。這樣的文獻(xiàn)有很多，比如[1][2][3]，這也是目前研究的最主要的方向。另一類研究是深入到復(fù)雜產(chǎn)品的內(nèi)部來研究技術(shù)風(fēng)險與技術(shù)風(fēng)險因素，它是考慮導(dǎo)致產(chǎn)品中某個具體的功能缺陷的技術(shù)風(fēng)險，考慮導(dǎo)致某個具體的部件失效的技術(shù)風(fēng)險，并以此來尋找技術(shù)風(fēng)險源，即技術(shù)風(fēng)險因素。這類的文獻(xiàn)有[4][5]，目前非常少，但是有很大的研究價值，因為它更加符合企業(yè)研發(fā)的實際需要。研發(fā)單位往往需要更加具體地來把握各種研發(fā)過程中的技術(shù)風(fēng)險。

1 技術(shù)風(fēng)險識別流程

技術(shù)風(fēng)險的識別應(yīng)做到兩點(diǎn)：第一，必須比較好地找出潛在的技術(shù)風(fēng)險以及影響其發(fā)生的潛在的技術(shù)風(fēng)險因素；第二，能夠精確地描述技術(shù)風(fēng)險以及技術(shù)風(fēng)險因素之間的相互關(guān)系，為技術(shù)風(fēng)險的進(jìn)一步量化研究做好準(zhǔn)備。

本文的技術(shù)風(fēng)險識別的著眼點(diǎn)在于深入到復(fù)雜產(chǎn)品的內(nèi)部來研究技術(shù)風(fēng)險與技術(shù)風(fēng)險因素，考慮導(dǎo)致產(chǎn)品中某個具體的功能缺陷的技術(shù)風(fēng)險，考慮導(dǎo)致某個具體的部件失效的技術(shù)風(fēng)險，并以此來尋找技術(shù)風(fēng)險源。由于復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)的復(fù)雜性，引入產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)（PBS）與工作分解結(jié)構(gòu)（WBS）來輔助進(jìn)行識別。其中PBS可以指導(dǎo)風(fēng)險識別人員來了解整個產(chǎn)品，知道整個產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、模快，從而明確高風(fēng)險的部件、模塊；而WBS可以使技術(shù)風(fēng)險識別人員熟悉在整個研發(fā)過程中進(jìn)行的一系列具體工作，從而使風(fēng)險識別人員明確高技術(shù)風(fēng)險的步驟。這樣為下一步利用核對表找出潛在的技術(shù)風(fēng)險與技術(shù)風(fēng)險因素做好準(zhǔn)備。本文識別技術(shù)風(fēng)險的基本思路是：首先借助于產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)（PBS）與工作分解結(jié)構(gòu)（WBS），利用核對表的方法找出導(dǎo)致功能模塊內(nèi)發(fā)生技術(shù)風(fēng)險的風(fēng)險因素，然后利用解析結(jié)構(gòu)模型來研究各風(fēng)險因素之間的相互關(guān)系，進(jìn)而將其轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)一步量化地研究技術(shù)風(fēng)險發(fā)生的概率以及后果。識別流程圖如圖1所示。

2 技術(shù)風(fēng)險識別模型

2.1 識別技術(shù)風(fēng)險因素 識別技術(shù)風(fēng)險因素就是找出潛在的技術(shù)風(fēng)險以及影響其發(fā)生的潛在的技術(shù)風(fēng)險因子。在PBS與WBS的基礎(chǔ)上，風(fēng)險識別人員可以利用風(fēng)險識別核對表來進(jìn)行各技術(shù)風(fēng)險與技術(shù)風(fēng)險因素的識別，表1為技術(shù)風(fēng)險識別核對表。

2.2 利用ISM建立技術(shù)風(fēng)險因素間的相互關(guān)系 解析結(jié)構(gòu)模型（ISM）可以把模糊不清的思想、看法轉(zhuǎn)化為直觀的具有良好結(jié)構(gòu)關(guān)系的模型[6]。解析結(jié)構(gòu)模型在復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析中有很高的應(yīng)用價值，可以使研發(fā)人員借助結(jié)構(gòu)模型了解對象系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和系統(tǒng)內(nèi)部各要素的相互關(guān)系。因此將其運(yùn)用于復(fù)雜產(chǎn)品的技術(shù)風(fēng)險因子的識別，具有很大的優(yōu)勢。借助于它，可以將各風(fēng)險因素之間的相互關(guān)系分析透徹，這樣就為進(jìn)一步量化技術(shù)風(fēng)險的研究提供了基礎(chǔ)與前提。

2.3 轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型

2.3.1 向貝葉斯網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化 反應(yīng)風(fēng)險因素之間相互影響的解釋結(jié)構(gòu)模型可以及其方便地轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，因為兩者在描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系上具有很大的相似性，這種相似性的結(jié)構(gòu)同樣具有描述變量之間相互依賴、相互影響的復(fù)雜系統(tǒng)的能力。而運(yùn)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行精確的概率推理與估計，這樣為后續(xù)的技術(shù)風(fēng)險評估工作做了最好的基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作。

2.3.2 狀態(tài)變量與狀態(tài)變量值的定義 風(fēng)險貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型建立后，此時貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點(diǎn)便代表一種技術(shù)風(fēng)險因素，這些技術(shù)風(fēng)險因素存在不同的狀態(tài)，每一種風(fēng)險因素對應(yīng)一種狀態(tài)變量，狀態(tài)值可以被定義為一系類的離散量。表2為一個貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中各狀態(tài)變量與狀態(tài)變量值的定義。

這樣在研發(fā)過程中，實驗或者仿真收集相應(yīng)風(fēng)險因素狀態(tài)值，就可以利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大的推理、診斷功能進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)風(fēng)險的評估與評價等后續(xù)量化工作。

3 案例分析

在飛機(jī)發(fā)動機(jī)研發(fā)過程中，充滿了各種技術(shù)風(fēng)險，參考學(xué)者對于發(fā)動機(jī)葉片斷裂這樣的技術(shù)風(fēng)險的研究[7]，基于以上識別模型，可以進(jìn)行如下識別步驟：

3.1 識別技術(shù)風(fēng)險因素 通過核對表的方法識別出這樣的一組技術(shù)風(fēng)險因素，識別結(jié)果如表3所示。

3.2 利用ISM建立技術(shù)風(fēng)險與風(fēng)險因素間的相互影響關(guān)系 ISM小組用有向圖表示各風(fēng)險因素之間的復(fù)雜的相互影響結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

根據(jù)相互影響關(guān)系圖，建立連接矩陣為：

根據(jù)可達(dá)性矩陣，通過建立區(qū)域劃分表與級別劃分表進(jìn)行區(qū)域與級別的劃分：所有要素均屬于同一個區(qū)域，級別劃分為：π（S）={L1，建立結(jié)構(gòu)模型，如圖3所示。

3.3 轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型

對貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型中狀態(tài)變量與狀態(tài)變量值進(jìn)行定義，如表4。其它的識別出的風(fēng)險因素狀態(tài)變量可以依照此進(jìn)行定義，按照出現(xiàn)問題的程度不一樣，來定義不同的狀態(tài)，這就需要研發(fā)的專業(yè)技術(shù)人員與風(fēng)險管理人員一起來進(jìn)行定義。

4 結(jié)束語

本文通過綜合運(yùn)用風(fēng)險核對表、解析結(jié)構(gòu)模型與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)風(fēng)險的識別，能夠較好地解決由于復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)的獨(dú)特特點(diǎn)所帶來的一系列識別難題。這些成果對復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)過程中技術(shù)風(fēng)險識別具有一定的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳勁，景勁松，童亮.復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)創(chuàng)新項目風(fēng)險因素實證研究[J].研究與發(fā)展管理，2005，17（6）：62-69.

[2]遲寶山，蔣科林，李永泰，邢俊文.基于不確定性的研制技術(shù)風(fēng)險度量研究[J].北京理工大學(xué)學(xué)報，2006，26：126-130.

[3]孫志武，李平.航空發(fā)動機(jī)研制項目風(fēng)險分析指標(biāo)體系設(shè)計[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報，2010，23（3）：62-65.

[4]蔣明夫，郭昕，陳光宇，龔小琦.航空發(fā)動機(jī)高空模擬實驗風(fēng)險分析研究[J].燃?xì)鉁u輪實驗與研究，2010，23（2）：52-57.

[5]陳明.復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)風(fēng)險分析與應(yīng)用研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2006.

[6]譚躍進(jìn).系統(tǒng)工程原理[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[7]高云峰.高壓壓氣機(jī)研制項目風(fēng)險管理研究[D].長春：吉林大學(xué)，2010.endprint